Экологические аспекты нефтеперерабатывающей промышленности

Санкт-Петербургский  Государственный  Технологический  Университет

Растительных  Полимеров

 

 

Кафедра органической химии

 

 

 

 

Реферат

на тему:

«Экологические  аспекты нефтеперерабатывающей  промышленности»

 

 

                                                                           Выполнила: студентка гр.130

                                                                      Проверила: д.х.н., доцент

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург, 2010г.

Введение.

Окружающей средой принято  считать все, что нас окружает, все, с чем связана наша жизнь  и деятельность, и все, от чего она  зависит. Из самого определения следует, что жизнедеятельность человека непосредственно влияет на окружающую среду. В современном обществе происходит хищническая эксплуатация естественных ресурсов, нанесение непоправимого  ущерба среде обитания всего человечества.

Нефть является одним из невосполнимых природных ресурсов, которая в процессе добычи, переработки, транспорта и потребления непосредственно  соприкасается с окружающей средой и загрязняет её. От добычи до потребления  нефть всюду контактирует с водой. Загрязненная таким образом вода называется сточной. Она попадает в воды Мирового океана, а уже оттуда в лито- и гидросферы.  Можно сказать, что мы живем в век отходов. Ежегодно в Мировой океан попадает около 10 млн тонн нефтепродуктов, около 500 млрд тонн промышленных отходов; в атмосферу попадает до 1 млрд тонн аэрозолей и сажи, сжигается только по приблизительным подсчетам 10 млрд тонн условного топлива. Из общего числа отходов около 7 млрд тонн приходится в год на Россию.

Вмешательство человека в  природные циклы приводит к тому, что его же организм не успевает приспособиться к таким быстро происходящим изменениям. Воздействие вредных  и опасных факторов ОС приводит к  резкому снижению количества «степеней  свободы», делает организм не в полной мере адаптируемым, что ведет к развитию его патологии.

В настоящее время все  очевиднее становится необходимость  разработки экологически безопасных технологий и оборудования для обезвреживания и переработки промышленных отходов, а также технологических линий  по их сортировке с целью использования  компонентов в качестве вторичного сырья.

 

 

 

 

 

1. ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ.

 

1. История развития отрасли (исторический аспект).

В России первые скважины были пробурены  на Кубани в 1864 г. и в 1866 г. одна из них дала нефтяной фонтан с дебитом более 190 т в сутки. В начале XX века Россия занимала первое место по добычи нефти. В 1901 - 1913 гг. страна добывала приблизительно 11 млн. т нефти. Сильный спад произошел во время Гражданской войны. К 1928 году добыча нефти была снова доведена до 11,6 млн. т. В первые годы советской власти основными районами нефтедобычи были Бакинский и Северокавказский (Грозный, Майкоп). Также велась добыча в Западной Украине в Галиции. Закавказье и Северный Кавказ давали в 1940 г. около 87% нефти в Советском Союзе. Однако вскоре истощающиеся запасы старейших районов перестали удовлетворять запросы развивающейся промышленности. Назрела необходимость в поисках нефти на других территориях страны. Были открыты и введены в строй месторождения Пермской области и Башкирии, что обусловило создание крупнейшей Волго-Уральской базы. Обнаружены новые месторождения в Средней Азии и Казахстане, где добыча нефти достигла 31,1 млн. т. Война 1941 - 1945 гг. нанесла сильный ущерб районам Северного Кавказа, что существенно сократило объем добываемой нефти. Однако в послевоенный период с параллельным восстановлением нефтедобывающих комплексов Грозного и Майкопа были введены в разработку крупнейшие месторождения Волго-Уральской нефтяной базы. И в 1960 г. она уже давала около 71% нефти страны. За период с 1961 по 1972 гг. было добыто свыше 3,3 млрд. т нефти. Рост обеспечивали и новые освоенные месторождения в Западной Сибири, Белоруссии, Западном Казахстане, Оренбургской области и Удмуртии, на континентальном шельфе Каспийского моря.

Таким образом, нефтяная промышленность Российской Федерации на протяжении длительного периода развивалась  экстенсивно, то есть за счет открытия и ввода в эксплуатацию в 50-70-х гг. крупных высокопродуктивных месторождений, а также строительства новых и расширения действующих нефтеперерабатывающих заводов. Высокая продуктивность месторождений позволила с минимальными капитальными вложениями и сравнительно небольшими затратами материально-технических ресурсов наращивать добычу нефти по 20-25 млн. т в год. Однако при этом разработка месторождений велась недопустимо высокими темпами. В 1988 г. в России было добыто максимальное количество нефти и газового конденсата — 568,3 млн. т, или 91% общесоюзной добычи нефти.

Глубокий экономический  кризис 1988-1991гг., охвативший Россию, не обошел и отрасли топливно-энергетического  комплекса, особенно нефтяную промышленность. Влияние этого кризиса стало  заметно ещё в конце 80-х, когда велась сверхинтенсивная добыча нефти для латания “нефтедолларами” экономических прорех.

Нынешнее состояние нефтяной промышленности России характеризуется  сокращением объемов прироста промышленных запасов нефти; снижением качества и темпов их ввода; сокращением объемов  разведочного и эксплуатационного  бурения; увеличением количества бездействующих скважин; повсеместным переходом на механизированный способ добычи при  резком сокращении фонтанизирующих скважин; отсутствием сколь-либо значительного резерва крупных месторождений; необходимостью вовлечения в промышленную эксплуатацию месторождений, расположенных в необустроенных и труднодоступных районах; прогрессирующим техническим и технологическим отставанием отрасли; недостаточным вниманием к вопросам экологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Сырьевая база (географический аспект).

По разведанным запасам  нефти Россия занимает второе место  в мире вслед за Саудовской Аравией. Запасы России - 20,2 млрд. т.

На территории Российской Федерации  находятся три крупных нефтяные базы: Западно-Сибирская, Волго-Уральская  и Тимано-Печорская.

Основная из них - Западно-Сибирская. Это крупнейший нефтегазоносный бассейн мира, расположенный в пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской, частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км. Большая часть нефтяных залежей находиться на глубине 2000-3000 м. Сейчас на территории Западной Сибири добывается 70% российской нефти.

В Западной Сибири находятся  несколько десятков крупных месторождений. Среди них такие известные как Самотлор, Усть-Балык, Шаим, Стрежевой. Большая часть из них расположена в Тюменской области - своеобразном ядре района.

Для нефтяной промышленности Тюмени характерно снижение объемов  добычи. Достигнув максимума в  1988 г. 415.1 млн. т, к 1990 г. нефтедобыча снизилась до 358,4 млн. т., то есть на 13,7 %, причем тенденция падения добычи сохраняется.

Переработка попутного нефтяного  газа Тюмени осуществляется на Сургутских, Нижневартовских, Белозерном, Локосовском и Южно-Балыкском газоперерабатывающих заводах.

Вторая по значению нефтяная база - Волго-Уральская. Она расположена в восточной части Европейской территории Российской Федерации, в пределах республик Татарстан, Башкортостан, Удмуртия, а также Пермской, Оренбургской, Саратовской, Волгоградской, Кировской и Ульяновской областей. Нефтяные залежи находятся на глубине от 1600 до 3000 м, то есть ближе к поверхности по сравнению с Западной Сибирью, что несколько снижает затраты на бурение. Волго-Уральский район дает 24%  нефтедобычи страны.

Подавляющую часть нефти  и попутного газа (более 4/5) области  дают Татария и Башкирия. Значительная часть нефти, добываемая на промыслах  Волго-Уральской нефтегазоносной  области, поступает на местные нефтеперерабатывающие  заводы, расположенные главным образом  в Башкирии, а также в других областях (Пермской, Саратовской, Волгоградской, Оренбургской).

Нефть Восточной Сибири отличается большим разнообразием свойств  и составов вследствие многопластовой структуры месторождений. Но в целом  она хуже нефти Западной Сибири, так как характеризуется большим содержанием парафина и серы, которая приводит к повышенной амортизации оборудования.

Третья нефтяная база - Тимано-Печорская. Она расположена в пределах республики Коми, Ненецкого автономного округа, Архангельской области и частично на прилегающих территориях, граничит с северной частью Волго-Уральского нефтегазоносного района. Вместе с  остальными Тимано-Печорская нефтяная область дает лишь 6% нефти в Российской Федерации (Западная Сибирь и Урало-поволжье - 94%). Добыча нефти ведется на месторождениях Усинское, Ярега, Нижняя Омра, Возейское и других. Тимано-Печорский район, как Волгоградская и Саратовская области, считается достаточно перспективным. Добыча нефти в Западной Сибири сокращается, а в Ненецком автономном округе уже разведаны запасы углеводородного сырья, соизмеримые с западносибирскими. По оценке американских специалистов, недра арктической тундры хранят 2,5 млрд. т нефти. Сегодня различные компании уже инвестировали в его нефтяную промышленность 80 млрд. долларов с целью извлечь 730 млн. т нефти, что составляет два годовых объема добычи Российской Федерации.

Что же касается будущего прироста нефтяных месторождений, то, учитывая низкую степень подтверждаемости прогнозируемых запасов и еще большую долю месторождений с высокими издержками освоения (из всех запасов нефти  только 55% имеют высокую продуктивность), общие перспективы  нефтяной промышленности России по приросту разведанных месторождений  нельзя назвать безоблачными. Даже в Западной Сибири, где предполагается основной прирост запасов, около 40% этого прироста будет приходиться  на долю низкопродуктивных месторождений  с дебитом новых скважин менее 10 т в сутки, что в настоящее  время является пределом рентабельности для данного региона.

Следует учитывать, что в  Российской Федерации после семидесятых  годов не было открыто ни одного крупного высокопродуктивного месторождения, а вновь приращиваемые запасы по своим кондициям резко ухудшаются.

Перспективны также шельфовые  зоны о. Сахалин и Каспийского  моря. Потенциальные ресурсы нефти  выявлены в Восточной Сибири, Якутии (Вилюйская котловина), а также  на шельфе Охотского, Берингова и  Чукотского морей.

На сегодняшний день главная  проблема геологоразведчиков - недостаточное  финансирование, поэтому сейчас разведка новых месторождений частично приостановлена. Потенциально, по прогнозам экспертов, геологоразведка может давать Российской Федерации прирост запасов от 700 млн. до 1 млрд. т в год, что перекрывает их расход вследствие добычи (в 1993 г. было добыто 342 млн. т).

Однако в действительности дело обстоит иначе. Мы уже извлекли 41%, содержащийся в разрабатываемых месторождениях. В Западной Сибири извлечено 26,6%. Причем нефть извлечена из лучших месторождений, требующих минимальных издержек при добыче. Средний дебит скважин непрерывно снижается. Темпы выработки запасов нефти на территории России в 3-5 раз превышают соответствующий показатель Саудовской Аравии, ОАЭ, Венесуэлы, Кувейта. Такие темпы добычи обусловили резкое сокращение разведанных запасов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Добыча (технологичский аспект).  

 Почти вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для подъёма нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъёмных труб, механизмов и запорной арматуры, рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор её на поверхности водоёмов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, посредством колодцев.  

 Добыча нефти посредством скважин начала широко применяться с 60-х гг. 19 в. Вначале, наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти в вырытые рядом со скважинами земляные амбары, добыча нефти из скважин осуществлялась также с помощью цилиндрических вёдер с клапаном в днище или желонок. Из механизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубиннонасосная эксплуатация, которую в 1874 применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку, в 1895 в Грозном. В 1886 В. Г. Шухов предложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку (1897). Более совершенный способ подъёма нефти из скважины — газлифт — предложил М. М. Тихвинский в 1914.

В настоящее время используют три  основных способа добычи нефти: 
1. Фонтанный - жидкость и газ поднимаются по стволу скважины от забоя на поверхность только под действием пластовой энергии. 
2. Газолифтный - при этом способе добычи нефти в скважину для подъема нефти на поверхность подают (или закачивают с помощью компрессоров) сжатый газ (углеводородный или крайне редко воздух), т. е. подают энергию расширения сжатого газа. 
3. Насосный - подъем жидкости на поверхность осуществляется с помощью спускаемых в скважину насосов - штанговых скважинных насосов (ШСН) и погружных центробежных электронасосов (ЭЦН). (Также используются электровинтовые, электродиафрагменные, гидропоршневые насосы и т. д.)